任丘城里，吴佩孚给王承斌、张国镕的命令是固守城池之外，还得相机发动攻势，规复失地，直攻马厂、青县、杨柳青，长驱向北，拿下奉军的后路粮台军粮城。四月三十日上午，围攻任丘城的奉军，欣然看见第三梯队李景林，奉了张总司令之命，带了一万多人马前来助攻，于是他们大声欢呼，利用机关枪队打冲锋，继之以骑兵和步队，轮番攻击，勇猛无比。张国镕见奉军机关枪架在汽车上，挺出阵势之前，密集扫射，弹落如雨，对于本阵威胁既大，而且机关枪与汽车，“皆我所欲得”，因此他派骑兵一队前往破敌，可是骑兵挺进，先给机关枪扫毙不少人马，接下去又被奉军骑兵蜂拥而来。双方短兵交接，直军渐呈不支之势，正在十骑八骑的，一批批拨转马头向后败退。
任丘情势。因此紧张危急万分，倘若任丘不守，不但保定东面即将受敌，而且津保公路也被奉军掌握，吴佩孚亲自指挥的中路，亦将蒙受严重威胁。张国镕在前线督战真是心忧如焚，急成了热锅上的蚂蚁，他眼见奉军正在节节推进，直逼任丘，正北方忽然尘头大起，枪炮齐鸣，飞将军卷地风雷。直奉两军都在引颈翘望，揣不透究竟是否己方发来了援军，俄而骑兵先到，红旗高挑——第一次直奉之役，直军一律用红旗，表示这是汉人的军队，士兵徽章也用红色的。当时直军一见旗号分明是友军来援，发声喊，欢呼之声响彻云霄，这正是直军东路总指挥王承斌，带着他的二十三师大部星夜赶到。二十三师将士们为解任丘之围，不及埋锅造饭，扎住阵脚，方一到便展开攻势，猛冲敌阵，守任丘的二十六军于是奋袂而起，开城反攻，锲入奉军阵里。李景林的第三梯队是奉军精锐第七、第八两旅合组而成，第七旅是李景林的队伍，素称军纪严明，勇敢善战，但是碰上了王承斌、张国镕两只出柙猛虎，毕竟抵敌不住。前锋一退，后面的队伍阵脚冲动，关东子弟兵拔脚向后转，王承斌、张国镕不遑休息，乘胜追击。这恶狠狠的一仗，从拂晓打到下午四点钟，直军鼓其余勇进抵大城、白洋桥一带，虏获奉军的十五生的重炮三门，机关枪六挺，骆驼、骡子、马匹不计其数。
从四月二十一日奉军首先挑起战火，到四月二十六日吴佩孚下令张国镕进攻奉军，直军东中二路，连连失利，直到四月三十日这一仗，王承斌、张国镕合力击败张作相、李景林，直军方始扬眉吐气，也使总司令吴佩孚稍微宽心。但是在西路那一线，直军却是连战连北，一退再退，到四月三十日。前敌总指挥、第十三混成旅旅长，董政国中弹阵亡，奉军直叩良乡，犹在着着进逼，情势千钧一发。
原来西路战事由于双方都设有重兵，张作霖和吴佩孚都有在此一决雌雄的决心，因此战况自也最为激烈。四月二十六日驻在长辛店的奉军，派出大队骑兵冲突直军最前线董政国的阵地，尽董政国用十三混成旅的全力，加上一、二、三、四等四个补充团，合力将这一支骑兵击退。但是直军方面业已受到很大的损失，击走奉军骑兵以后，董政国方始发现。奉军之来并非纯为试探性攻击而已，他们是利用这一次攻势掩护架炮，奉军的重炮大部分集中到长辛店来了，那些庞然巨物般各式大炮排列成行，炮衣已经卸下，每一门大炮的附近炮弹堆积如山，直军军官在战壕里用望远镜眺望，想起那些重炮的威力，难免有点不寒而栗。
奉军以长辛店为第一线，他们的炮兵阵地，便排在镇前一座土山上面，一共设了七处炮座，吴佩孚摸入敌阵的侦探带回了惊人消息，那七处炮座，每座设榴霰炮三门，口径六寸，就这一处阵地已有重炮二十之多。
二十六、七日中路无战事，吴佩孚决意暂离保定，亲自指挥西路军应付强敌，他一走曹锟立刻便陷于“议和联奉派”的包围。事实摆在眼面前，“常胜将军吴佩孚，东西两路都吃了败仗”，一时胜负倒不要紧，问题在于奉直两军实力过于悬殊，这个仗再打下去直系准要落花流水，全部消灭。他们又逼着曹仲帅向奉方求和，三爷说这不成，仗才开打哩，怎地背了子玉去跟敌方谈和咧？可是这帮子人身家性命要紧，苦苦劝他这是直系生存的最后一线之机，曹锟被他们逼得无可奈何，于是绕了个弯儿，却也是荒乎其唐，莫名其妙到了底，两军对阵，大战方起，堂堂一军的统帅，居然打电报给奉军的副总司令，西路前敌指挥，热河都统张景惠，他后来的解释是张景惠跟他是把兄弟，他也不赞成直奉兄弟阋墙，而且他跟张作霖关系不同，在他面前说话比较有力量。
曹锟在这封电报里是这么说的——
……直奉一家骨肉，无事不相提挈，有何嫌衅可计？子玉戆直有余，决无他意，老弟亦知之，雨帅误于传闻之词，置之不论，亦何至劳及师旅，惊骇中外？直省为兄桑梓，决不轻启兵端，而旬日以来，险象环生，我弟明达，试为愚兄筹思，有何善处之法？足使双方疑云，一时冰释，非特兄所盼望，亦全国人士所顶礼以求者也，临电怅悯，不知所云。
兄曹锟感
当吴佩孚在驰赴前线督战旅次，接到保定总部转来的这份“不知所云”电报副本。真把他气得三尸暴跳，七窍生烟，却是一纸报告捏在手中，坐在椅子上许久不说话也不动作，最后，他也仅只付之于一声浩叹，他环视室内各人，感慨万千地说道：
“‘长他人志气，灭自家威风’，这份电报，诚然是做绝了！保定府的那一帮人，为了保全首领妻子，竟会掇促仲帅，做出这种愚不可及的事来？设若我不了解这并非出于仲帅的本意，我马上就把队伍统统拉回洛阳！”
唯恐奉军将曹锟阵前乞和的电文印出来，散发传单，打击直军士气，吴佩孚立谋对策，采取紧急措施，当下拟就一篇“告奉军弟兄书”，吩咐连夜赶印，尽快用飞机散发到奉军阵地，替曹锟弥补、解嘲，并且表示直军的态度。这篇文书用“直军全体将士”的名义，信上写的是：
奉军最亲爱的弟兄们均鉴：我们奉直，本是一家，两方的将帅士卒，亲爱和睦，也像同胞兄弟一样。
这次因为张作霖一人跋扈暴虐，捣乱横行，把我们逼得没有法子，不得不抵御自卫，想兄弟们都很明白谅解。
这些罪恶，都在张作霖一人身上，把张作霖除了，我们奉直就可以亲爱到底，永远再没有冲突。
凡我弟兄们，要能马上醒悟过来，弃暗投明，来归直军，格外欢迎，开诚优待，编入国军，一视同仁。
我们现在已设了招待所，竭诚敬候，谨以诚心忠告，尚希明察。
直军全体将士敬启四
四月二十八日，吴佩孚抵达直军西路前线，与他抵达的同时，张福来第二十四师的主力也随车同来。下火车后就在战地召开高级军官会议，这个会议其实只有他一个人，说了这么一大段话：
“敌方的部署我都晓得，董旅长、孙旅长不必报告了。长辛店上的大炮越设越多，炮弹还在源源地运来，你们怎可以在这儿采取守势？没别的可说，今天先给我把长辛店拿下！”——这是在战略上对于高级军官的指示，除此而外，吴佩孚照例地还要颁布士兵作战要领，让各级军官一层层地转达下去：“告诉弟兄们啊，听见炮啸先得躲一躲，附近有林子便往里钻，即使敌炮正在轰击这林子，也不要轻易往外跑。须知道炮弹是些碎片在伤人，炮弹落地爆炸，碎片四散射开，树高人趴着低，碎片打着的就都是树干树枝！”
从此以后，直军每每逃往树林子里躲奉军的炮，这法子还着实有效。
中午十二点钟，吴佩孚一声令下，二十四师和十三混成旅，开始全面进击，直军将士晓得总司令在后面亲自督战，人人争先恐后，奋不顾身，小土山上的奉军重炮不停地轰，战场上一时硝烟弥漫，远近莫辨。从中午打到下午四点多，直军前仆后继，踏着弟兄们的尸首血迹前进，一波波地冲锋攻势，再接再厉，绝不稍衰。四个钟头之内奉军发炮一万余发，直军伤亡累累，还是不退。吴佩孚耳听敌炮炮声渐渐疏寥，又有斥堠来报告，奉军已经在曳拉空炮向后方移动，他情不自禁，一声欢呼地说：
“你们瞧吧，准是他们的炮弹打光了！”
当时他便下命令，叫孙岳带着他那一旅人，绕道长辛店右侧，并力进攻，黄昏薄暮，夕阳衔山，孙岳抵达奉军右阵地，命全旅将士高声喊杀，一鼓作气冲入阵去，双方在街道上展开肉搏，正面的张福来、董政国趁势冲锋，居然也到了长辛店上。四月二十八日这凄厉无比的铁血之役，张景惠、邹芬挥师急退，直军付出惨重代价，总算拿下了长辛店，伤毙奉军一千余人。残余奉军，纷纷地向东北溃走。
吴佩孚亲身督战，直军大发神威，可是张作霖有杨宇霆当参谋长，兵多将广，投鞭足以断流，尤其指挥灵活，当然绝非弱者。奉军总司令部据报长辛店炮弹耗费太多，输送补充不及，张、杨即已料到张景惠可能斗不过吴佩孚。长辛店兵马虽多其势已危，因此张作霖不待张景惠请援，先一步命第二十八师师长汲金纯，挑选二十八师精锐三千五百人，赶赴长辛店接应。
汲金纯快马加鞭到了长辛店东北，恰好遇上奉军大撤退，他使麾下将士大声疾呼：
“二十八师全到啦！咱们快回长辛店，活捉吴佩孚！”
张景惠的奉军第一师和邹芬的十六师正感到今儿个实在败得太冤，大队援军一到，人人精神一振，于是转过身去便往长辛店猛冲。董政国、孙岳刚到长辛店，还来不及清点队伍，部署防务，不旋踵便有数倍的奉军，如潮水般涌来，直军心怯，转身便退。这一退“兵败如山倒”，奉军转败为胜，便一路穷追不舍，吴佩孚夹在乱军之中，他指挥所部，且战且走，整整一夜，混战不休，二十九日拂晓，奉军竟将直军赶到长辛店外六十余里，并力追杀到琉璃河附近的一座小桥。
吴佩孚率众渡过了琉璃河，进入琉璃河集，喘一口气，便命后撤的队伍，一概凭河岸死守，不许后退一步。另一方面，他明知奉军势大，又挟新胜余威，败军实不足以抵拒，事急矣，他唯有再出疑兵，派一团人，一直潜行到宛平正西，山峦起伏的大灰厂，也许他们让奉军发现，却是暂且不必出击。
直奉两军隔琉璃河大战，枪炮互轰，各有死伤，打了半个钟头，奉军忽然撤退。董政国、孙岳误以为奉军打了一天一夜，眠食不得，过于疲倦，心想他们一定是退回后方筑好的阵地休息，因此不曾请示吴佩孚，当机立断，过河便追，一迳追过了窦店。殊不料奉军的援军又来，他们在窦店以北，设好埋伏，而以琉璃河畔的奉军，诱敌深入，待直军中伏，枪炮齐施，撤退中的奉军更返身厮杀。这一仗，直军又是败得很惨，一路狼狈逃回窦店、琉璃河，奉军则攻势凌厉，琉璃河三面是敌，险象环生。
在这千钧一发之际，吴佩孚派出去的一支奇兵，果然发生重大效力，奉军总司令部得悉大灰厂有直军出现。心生怀疑，他们惧于吴佩孚用兵神出鬼没，从长辛店两度退回琉璃河，说不定正是要把奉军东路的主力拉开，然后用埋伏大灰厂的这股人马，批亢捣虚，直贯京津线的咽喉。故所以，他们知会在前线的张景惠，叫他千万小心，不可急躁轻进，张景惠得令后委决不下，难以决断，琉璃河当面的攻势，因而迟缓。——这时候，吴佩孚死里逃生，他矍然而起，立刻便下命令，不计代价，全线反攻。
败军逞勇，竟然会全线反攻起来，遂使张景惠更加相信，大灰厂一支直军必定大有作用，他怕直军两面夹击，使他首尾不能兼顾，于是断然下令再退。这一次，他退到了良乡。吴佩孚还不放松，他穷追猛打，死拼缠斗，又将张景惠逼回了长辛店。张作霖听说吴佩孚又打来了，极其懊恼，他下一道极严厉的命令，迅速集结北京以西的兵力，务必要把吴佩孚再压下去，长辛店倘再失陷，前线将领应以军法从事。
张景惠除了勇往直前，再击退吴佩孚，别无他路可走。他把重炮阵地设在卢沟桥，自己守在长辛店四里之外的一座黄土坡上，当众扬言，他将和小山坡同存亡，共生死。当日下午五点，吴佩孚攻克了南岗涯，十点钟，直军前锋就已经到了黄土坡下，卢沟桥的大炮，夤夜发射，杀伤力极大的重炮炮弹，如骤雨迸溅般在直军的前后左右爆炸，从夜十时到翌晨七点，发炮之多，无法胜计。七点前后，北京以西的奉军全部赶来，第二、第九两个旅，外加上察哈尔骑兵旅长齐占九，带了他的一旅骑兵，匹马当先，奋勇衡突，张景惠也从黄土坡上骤马直下，高声喊杀。直军面临数倍之敌，众寡悬殊，终告不支，于是再一次节节后退，退到良乡以南，直奉双方，乃将良乡作为中空缓冲地带，各自罢兵，休息半夜。这一仗直军大败亏输，丢了两门野战炮，四挺机关枪，官兵被俘，即达一百多人。
三十日一大清早，董政国、孙岳便接到吴佩孚的电话，告诉他们长辛店当面之敌又只剩下张景惠一师和邹芬、梁朝栋两旅，他命令董、孙二将，立刻发动攻势，希望一战成功。当时，董、孙二将已接连鏖战四昼夜，双目尽赤，精疲力竭，但是董政国放下电话筒，还不胜感念地说道：
“你们想，玉帅这些个消息是哪儿得来的？可见他昨儿一夜，准定没睡。倒是我们还打了几个钟头的盹哩。”
言讫，便下令所部多带干粮，挥师前进，无论如何，今儿非把长辛店拿下来不可。天色大亮，直军将士列队北上，过良乡空城，到了窦店、黄村，长辛店外小山上面，奉军又布下了二十余门重炮，两军接仗，先以排炮互轰，然后是机关枪猛扫，转而步枪射击，短兵相接，已经撤往长辛店北的奉军十九师及二十八师，听说直军又来，便匆匆南返加入战团。
在窦店、黄村之间，枪来炮往，忽进忽退，打了四个钟头，四小时中炮声不绝，无数挺机关枪的咯咯嗒嗒之声，从无一秒半秒中辍，战况之惨烈，由此可以想见。十二点整，最前线的奉军，忽然奉命，立即向齐村退却，到齐村后，尤须绕村而走，不准停留，奉军遵照办理，突如其来地作阵前急退——原来，张作霖决心报复吴佩孚的地雷阵，他预先派人在齐村埋好一百余枚地雷，也施诱敌之计，要将直军前锋一概轰成齑粉，以泄胸中之忿。
敌前抽师急退，犯兵家之大忌，追兵赶上，死伤必多。尤其两军阵地这么接近，董政国、孙岳于是不假思索，立命将士衔尾急追，杀他一个落花流水。
奉军逃得快，直军便追得急，眼看着将要进入齐村了，总司令的传令气喘咻咻，骤马赶到，他说总司令有紧急命令，全军志在占领长辛店，便该直线向北，猛扑南岗洼，吴佩孚叫他们停止追击，赶紧把队伍拉回南岗洼当面！军令如山，尤以吴佩孚为然，董政国、孙岳即令败军就歼在迩，齐村唾手可得，也不敢不下令放弃，再回南岗洼去。——就由于吴佩孚这一道命令，将数千直军从生死边缘拉了回来，辜负了张作霖巧妙安排的地雷阵，一百多枚地雷，全部闷声不响。
攻南岗洼之役，又打了四五个钟头，奉军以猛烈炮火却敌，直军则冒死冲锋，用血肉之躯去拼奉军的炮弹。董政国久攻不下，极其焦躁，五点钟，他拍马挥刀，令士兵大声鼓噪，全旅猛扑敌阵，奉军阵地，眼看着就要摧破，不幸小土坡上的重炮一弹飞来，正中董政国，把他连人带马，轰倒在地，附近将士急往探视，这一员勇冠三军的骁将，身受重伤。